2020-2021學(xué)年高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的方向?qū)W案 魯科版選修4

1、2020-2021學(xué)年高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的方向?qū)W案 魯科版選修42020-2021學(xué)年高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的方向?qū)W案 魯科版選修4年級(jí)：姓名：- 6 -第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的方向1理解焓變與反應(yīng)方向的關(guān)系。2了解熵和熵變的概念，理解熵變與反應(yīng)方向的關(guān)系。3能綜合運(yùn)用焓變和熵變判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。(重點(diǎn))授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第22頁(yè)知識(shí)點(diǎn)一反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向1自發(fā)過(guò)程(1)含義：在溫度和壓強(qiáng)一定的條件下，不借助光、電等外部力量就能自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程稱為自發(fā)過(guò)程；反之稱為非自發(fā)過(guò)程。(2)實(shí)例：水由高處流向低處的過(guò)程、

2、熱由高溫物體傳向低溫物體的過(guò)程都屬于自發(fā)過(guò)程。2反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向(1)多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)。(2)有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行。(3)反應(yīng)的焓變是與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的一個(gè)因素，但不是唯一因素。自我診斷(1)凡是焓變小于零的反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行。()(2)自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實(shí)現(xiàn)。()(3)凡是需要加熱的反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行。()知識(shí)點(diǎn)二反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向1熵(1)概念：描述體系混亂度的一個(gè)物理量。(2)符號(hào)：s。(3)單位：jmol1k1。(4)特點(diǎn)：混亂度越大，體系越無(wú)序，體系的熵值越大。(5)影響因素：2反應(yīng)熵變(1)概念：反應(yīng)產(chǎn)物總熵與反應(yīng)物總熵之差。(2)符號(hào)：s。(3)

3、熵增加和熵減小的判斷：固體的溶解、水的汽化、墨水在水中的擴(kuò)散以及氣體的擴(kuò)散過(guò)程都是熵增加的過(guò)程。產(chǎn)生氣體的反應(yīng)、氣體的物質(zhì)的量增大的反應(yīng)，為熵增加的反應(yīng)。3熵變與反應(yīng)方向(1)熵增加有利于反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行。(2)某些熵減小的反應(yīng)在一定條件下也能自發(fā)進(jìn)行。(3)熵變是與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的一個(gè)因素，但不是唯一因素。自我診斷(1)一定條件下，水結(jié)成冰是熵減小的過(guò)程。()(2)熵增加的反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行。()(3)在一定條件下，正反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，則在該條件下其逆反應(yīng)必定不能自發(fā)進(jìn)行。()知識(shí)點(diǎn)三焓變與熵變對(duì)反應(yīng)方向的共同影響在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，化學(xué)反應(yīng)的方向是反應(yīng)的焓變和熵變共同影響的結(jié)果。1

4、反應(yīng)方向的判據(jù)2文字描述在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，自發(fā)反應(yīng)總是向hts0、s0在一定溫度下能夠自發(fā)進(jìn)行。()(2)反應(yīng)2co(g)=2c(s)o2(g)在一定條件下能自發(fā)進(jìn)行。()(3)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定能實(shí)際發(fā)生。()授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第23頁(yè)要點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)方向的判斷典例下列說(shuō)法中正確的是()a凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的b自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減小或不變c熵增加且放熱的反應(yīng)一定是自發(fā)反應(yīng)d化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，與反應(yīng)焓變和熵變有關(guān)。當(dāng)hts0、h0時(shí)，hts0反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行，非自發(fā)的反應(yīng)在高溫下有可能為自發(fā)反應(yīng)。答案：c體系能量降低和混亂度增大都有

5、促使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的傾向。因此，要正確判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否能自發(fā)進(jìn)行，必須綜合考慮反應(yīng)的焓變(h)和熵變(s)。1一個(gè)判據(jù)反應(yīng)方向的判據(jù)為hts：hts0反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行可以用下列象限法進(jìn)行判斷(如圖)：2四點(diǎn)說(shuō)明(1)hts只適用于溫度、壓強(qiáng)一定的條件下的化學(xué)反應(yīng)的判斷，不能用于其他條件(如溫度、體積一定)的反應(yīng)的判斷。(2)判據(jù)指出的是在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下反應(yīng)自動(dòng)發(fā)生的趨勢(shì)，即反應(yīng)發(fā)生的可能性，它并不能說(shuō)明在該條件下可能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)能否實(shí)際發(fā)生，因?yàn)榉磻?yīng)能否實(shí)際發(fā)生還涉及反應(yīng)速率問(wèn)題，如涂有防銹漆和未涂防銹漆的鐵制器件，其發(fā)生腐蝕過(guò)程的自發(fā)性是相同的，但只有后者可以實(shí)現(xiàn)。(3)在討論過(guò)

6、程的方向時(shí)，我們指的是沒有外界干擾時(shí)體系的性質(zhì)。如果允許外界對(duì)體系施加某種作用，就可能實(shí)現(xiàn)相反的結(jié)果。例如，高溫可以使石灰石分解；高溫高壓可以使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石。實(shí)現(xiàn)這些轉(zhuǎn)化的條件是要向體系中輸入能量，但該過(guò)程的本質(zhì)仍然是非自發(fā)性的。(4)反應(yīng)的自發(fā)性也受外界條件的影響，如石灰石分解成生石灰和二氧化碳是非自發(fā)的，但在1 273 k時(shí)，這一反應(yīng)就是自發(fā)反應(yīng)。hts作為判斷化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)，它的適用條件是()a溫度、壓強(qiáng)一定b壓強(qiáng)一定c溫度、體積一定d體系中物質(zhì)的狀態(tài)一定解析：hts只能用于在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下的化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性的判斷。答案：a汽車尾氣處理原理的探究典例城市中越來(lái)越多的汽車造成嚴(yán)重的空氣污染，為了減輕大氣污染，人們提出用以下反應(yīng)來(lái)處理汽車尾氣：2no(g)2co(g)n2(g)2co2(g)已知在298 k、100 kpa下，該反應(yīng)的h113.0 kjmol1，s145.3 jmol1k1，探究以下問(wèn)題：(1)這一反應(yīng)在室溫下能否自發(fā)進(jìn)行？(2)如果假定該反應(yīng)的h隨溫度的變化忽略不計(jì)，那么該反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行的最高溫度是多少？(3)能否設(shè)計(jì)一個(gè)方案使該反應(yīng)在發(fā)動(dòng)機(jī)中進(jìn)行。(4)試想現(xiàn)在這一方案未能大面積實(shí)施的原因是什么？解析：(1)室溫下該反應(yīng)的hts69.7 kjmol10，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。(2)要使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，hts0。代入數(shù)據(jù)t777.7 k(3)不能，